CN203981298U - 一种机翼蒙皮的测温装置 - Google Patents

Abstract

一种机翼蒙皮的测温装置，包括机翼蒙皮的测温位置上安装的铠装热电偶、覆盖铠装热电偶的保护罩、保护罩上设置的接线出口，还包括与铠装热电偶相连接的显示仪表和温度报警器，铠装热电偶贴近机翼蒙皮的测温位置，保护罩将铠装热电偶包裹在内部，铠装热电偶的导线穿过接线出口分别连接至显示仪表和温度报警器，保护罩在流场中具有很好的顺流特性，其厚度在旋转轴线处最大，远离旋转轴线则厚度逐渐减薄。风洞试验过程中测量机翼蒙皮的温度时，高速气流流过保护罩而不与铠装热电偶发生直接接触，保证了气流流场的稳定，削弱了与高速气流摩擦所产生的空气动力加热现象，增加了承受高温的面积，提高了测温的精度。

Description

一种机翼蒙皮的测温装置

技术领域

本实用新型涉及一种机翼蒙皮的测温装置，其特征是可以在测量机翼蒙皮温度的同时避免铠装热电偶直接暴露在高速气流中。 

背景技术

飞机蒙皮是维持飞机外形，使其具有良好的空气动力特性的一层铝合金材料。机翼是使飞机产生升力的主要部件，纵向剖面是类似拉长的水滴的流线型结构，当气流流过机翼表面时，机翼上表面的气流流速快、压强小，下表面的气流流速慢、压强大，由于压力差的存在就会产生升力。飞机在高速飞行中，蒙皮周围的空气受到剧烈压缩而产生高温，这种现象被称为空气动力加热，它是物体与空气或其它气体作高速相对运动时所产生的摩擦力转化为热力的过程，针对机翼来讲就是高速气流与机翼蒙皮之间的强烈摩擦使机翼蒙皮的边界层内的空气温度上升并对机翼蒙皮加热从而使其温度升高的现象。严重的空气动力加热现象会使机翼蒙皮的刚度下降，强度减弱，并产生热应力、热应变和材料烧蚀等现象，同时引起机翼蒙皮内部结构的温度升高，造成严重的后果。因此，风洞试验过程中测量机翼蒙皮的温度是十分必要的。 

目前，测量机翼蒙皮的温度的常规方法是将铠装热电偶安装在机翼蒙皮的测温位置上直接进行测温，但是这种测温方法存在以下问题： 

1)铠装热电偶外形不规则，会对流过机翼表面的高速气流产生较大的阻碍和干扰作用。 

2)高速气流与铠装热电偶之间存在强烈的摩擦，会导致铠装热电偶的表面 产生严重的空气动力加热现象，一方面使铠装热电偶测温出现误差，另一方面在对流传热作用下会使测温位置附近的机翼蒙皮的温度不正常升高。 

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种机翼蒙皮的测温装置，主要特征是安装仿贝壳型的保护罩覆盖铠装热电偶，使铠装热电偶不与高速气流直接接触，能有效提高测温精度，具有结构简单、安全可靠的特点。 

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是： 

一种机翼蒙皮的测温装置，包括机翼蒙皮3的测温位置上安装的铠装热电偶2、覆盖铠装热电偶2的保护罩1、保护罩1上设置的接线出口6，还包括与铠装热电偶2相连接的显示仪表4和温度报警器5。 

所述铠装热电偶2的测量端固定在机翼蒙皮3的测温位置内来测量此处机翼蒙皮3的温度。 

所述保护罩1的厚度在旋转轴线处最大，远离旋转轴线则厚度逐渐减薄，保护罩1焊接在机翼蒙皮3上并将铠装热电偶2包裹在其内部。 

所述接线出口6是一个设置在保护罩1后端斜面上位置偏下的小孔，导线从铠装热电偶2的接线盒中引出，穿过接线出口6分别连接至显示仪表4和温度报警器5。 

所述显示仪表4的作用是方便相关人员实时监测风洞试验过程中测温位置上机翼蒙皮3的温度。 

所述温度报警器5的作用是在测温位置上的机翼蒙皮3的温度超过机翼蒙皮3材料所能承受的温度上限时发出警报。 

和现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

本实用新型在测量机翼蒙皮的温度的常规方法的基础上安装仿贝壳型的保护罩包裹铠装热电偶，使铠装热电偶不与高速气流直接接触，有效地提高了铠装热电偶的测温精度。风洞试验过程中测量机翼蒙皮的温度时，高速气流流过保护罩，保护罩对高速气流的阻碍和干扰作用远远小于直接暴露在高速气流中的外形不规则的铠装热电偶，气流流场将不被干扰和破坏，避免了涡旋场的产生，保证了机翼的空气动力性能的稳定；仿贝壳型外形的保护罩也使得高速气流与保护罩之间的摩擦相比于高速气流与铠装热电偶的直接摩擦要小得多，从而大幅度地削弱了空气动力加热现象，对提高测温的精确程度有很大的益处；当气流速度太高使保护罩与高速气流之间的摩擦过于强烈从而导致保护罩的温度非常高的时候，相比于直接暴露在高速气流中的铠装热电偶，保护罩承受高温的面积相对扩大，热量不会集中在局部区域，温度梯度相对减小，测温装置承受热量的能力得到提升，有效地避免了对流传热所引起的测温位置附近的机翼蒙皮温度不正常升高而造成的测温装置附近的局部区域出现的热应力、热应变和材料烧蚀等现象。 

附图说明

图1为本实用新型机翼蒙皮的测温装置的结构原理图。 

图2为本实用新型保护罩的俯视图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

如图1所示，本实用新型一种机翼蒙皮的测温装置，包括机翼蒙皮3的测温位置上安装的铠装热电偶2、覆盖铠装热电偶2的保护罩1、保护罩1上设置 的接线出口6，还包括与铠装热电偶2相连接的显示仪表4和温度报警器5。所述铠装热电偶2的测量端固定在机翼蒙皮3的测温位置上来测量此处的机翼蒙皮3的温度，将铠装热电偶2紧贴机翼蒙皮3的表面布置，并使铠装热电偶2固定在机翼蒙皮3上而不出现晃动，保证铠装热电偶2在测温过程中的稳定；所述保护罩1由铝合金材料制成，在流场中具有很好的顺流特性，其厚度在旋转轴线处最大，远离旋转轴线则厚度逐渐减薄，保护罩1焊接在机翼蒙皮3上并将铠装热电偶2包裹在内部；所述接线出口6是一个设置在保护罩1的后端斜面上位置偏下的小孔，铠装热电偶2的导线从接线出口6引出之后分为两条支路，其中一条支路接入显示仪表4，显示仪表4的作用是方便相关人员实时监测风洞试验过程中测温位置上的机翼蒙皮3的温度，从而对温度数据进行记录、处理和分析；另一条支路接入温度报警器5，温度报警器5的作用是在测温位置上的机翼蒙皮3的温度超过机翼蒙皮3的材料所能承受的温度上限时发出警报，具体表现为当机翼蒙皮3的温度超过机翼蒙皮3的材料所能承受的温度上限时，温度报警器5的红灯闪烁同时发出警报声，提醒相关人员机翼蒙皮3在此处出现超温的情况，需要对其进行分析和及时的处理。风洞试验过程中测量机翼蒙皮3的温度时，保护罩1将铠装热电偶2与高速气流隔绝开来，使铠装热电偶2不与高速气流发生接触，铠装热电偶2可以处于一个较为稳定的工作环境中，避免了外部环境对于铠装热电偶2可能造成的损害，有利于铠装热电偶2正常稳定地工作；保护罩1具有仿贝壳型的外形，它对高速气流的阻碍和干扰作用远远小于直接暴露在高速气流中的外形不规则的铠装热电偶2，因此对气流流场的破坏程度要小得多，这样就保护了气流流场的稳定，避免了涡旋场的产生，保证了机翼的空气动力性能的稳定；测量机翼蒙皮3的温度的常规方法中高速气流与铠装热电偶2之间存在强烈的摩擦，导致铠装热电偶2的表面产生严重 的空气动力加热现象，空气动力加热一方面使铠装热电偶2的测温出现误差，另一方面由于对流传热的作用使得测温位置附近的机翼蒙皮3的温度不正常升高，从而可能导致测温装置附近的局部出现热应力、热应变和材料烧蚀等现象，安装保护罩1之后，具有仿贝壳型的外形的保护罩1使得保护罩1与高速气流之间的摩擦相比于高速气流与外形不规则的铠装热电偶2的直接摩擦要小得多，从而大幅度地削弱了空气动力加热现象，有效地防止了空气动力加热现象所产生的热量对测温结果造成的不良影响，提高了铠装热电偶2测温的精确程度；当气流速度太高使保护罩1与高速气流之间的摩擦过于强烈从而导致保护罩1的温度非常高的时候，相比于直接暴露在高速气流中的铠装热电偶2，保护罩1承受高温的面积相对扩大，热量不会集中在局部区域，温度梯度相对减小，测温装置承受热量的能力得到提升，有效地避免了对流传热所引起的测温位置附近的机翼蒙皮3的温度不正常升高而造成的测温装置附近的局部区域出现的热应力、热应变和材料烧蚀等现象。 

作为本实用新型的优选实施方式，如图2所示，所述保护罩1由铝合金材料制成，其外形为仿贝壳型，在流场中具有很好的顺流特性，对气流流场的破坏程度较小，保护了气流流场的稳定，避免了涡旋场的产生，保证了机翼的空气动力性能的稳定，保护罩1将铠装热电偶2包裹在内部，使铠装热电偶2不与高速气流发生接触，接线出口6是一个设置在保护罩1的后端斜面上位置偏下的小孔，方便导线从铠装热电偶2的接线盒中引出后穿过接线出口6分别连接至显示仪表4和温度报警器5。 

Claims (3)

1.一种机翼蒙皮的测温装置，包括机翼蒙皮(3)的测温位置上安装的铠装热电偶(2)、覆盖铠装热电偶(2)的保护罩(1)、保护罩(1)上设置的接线出口(6)，还包括与铠装热电偶(2)相连接的显示仪表(4)和温度报警器(5)，其特征在于：铠装热电偶(2)的测量端固定在机翼蒙皮(3)的测温位置内来测量此处机翼蒙皮(3)的温度，保护罩(1)焊接在机翼蒙皮(3)上并将铠装热电偶(2)包裹在其内部，导线从铠装热电偶(2)的接线盒中引出，穿过接线出口(6)分别连接至显示仪表(4)和温度报警器(5)。 

2.根据权利要求1所述的一种机翼蒙皮的测温装置，所述保护罩(1)的厚度在旋转轴线处最大，远离旋转轴线则厚度逐渐减薄，保护罩(1)焊接在机翼蒙皮(3)上并将铠装热电偶(2)包裹在其内部。 

3.根据权利要求1所述的一种机翼蒙皮的测温装置，所述接线出口(6)是一个设置在保护罩(1)后端斜面上位置偏下的小孔，导线从铠装热电偶(2)的接线盒中引出，穿过接线出口(6)分别连接至显示仪表(4)和温度报警器(5)。